nodemcu pre-manual

Internet of Things (IoT) NodeMCU7

Internet of Things (IoT)

Internet of Things ค าน เก ดข นมาต งแต ป ค.ศ. 1999 โดย Kevin Ashton แห ง MIT’s Mediacenter เขาได น าเสนอแนวค ดว า ม นค อ การน าส งของต างๆ ไม ว าจะเป นคอมพ วเตอร , เคร องจ กรและต วตรวจจจ บมาเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ต เพ อรายงานสถานะการท างาน สถานะข อม ลและร บร ค าส งควบค ม ส งท น าประหลาดใจค อ ในช วงเวลาน นโลกเพ งร จ กและใช งานอ นเทอร เน ตได ไม นาน แต Kevin มองเห นอนาคตและพ ฒนาการของสรรพส งท จะต องเช อมโยงถ งก นผ านเคร อข ายอ นเทอร เน ต

1.1 ก อนจะมาเป นช อ IoT

แม ว าแนวค ดของ IoT ถ กน าเสนอต งแต ป ค.ศ. 1999 แต ไม ได ร บการตอบร บมากน ก อาจมาจากสาเหต ท ว า ในเวลาน นอ นเทอร เน ตเป นเร องกล มคนเฉพาะ ด ย งยาก และต องการทร พยากรมากแต ก ม คนน าแนวค ด IoT ไปสานต อ และม ช อเร ยกแตกต างก นไป อาท

Machine-to-machine (M2M)

Ubiquitous Computing

Embedded Computing

Smart Service

Industrial Internet

จนกระท งว นน เม ออ นเทอร เน ตเข าถ งท กคน ท กบ าน ท าให แนวค ด Internet of Things ได ร บการยอมร บ และเร ยกขานเทคโนโลย ด วยช อเด มท ถ กค ดมาต งแต ป ค.ศ. 1999

8 Internet of Things (IoT) NodeMCU

1.2 ความหมายของ IoT*IoT หร อ Internet of Things หมายถ ง เทคโนโลย ท ก อให เก ดการเช อมโยงก นของส งของ ผ คน

ข อม ล และการบร การเข าก บเคร อข ายอ นเทอร เน ต ป จจ ยส าค ญในการท าให เก ด IoT ได ค อ การบรรจ อ ปกรณ สมองกลฝ งต วหร อ embedded system device เข าไปใน “ส งของ” หร อเคร องม อ เคร องใช ต างๆม ต วตรวจจ บหร อเซนเซอร เพ อตรวจว ดค าท สนใจ แล วส งมาย งส วนสมองกล เพ อส งต อมาย งส วนประมวลผลกลางและฐานข อม ลผ านเคร อข ายอ นเทอร เน ต ในส วนหล งน ม ช อเร ยกด วยศ พท สม ยใหม ว า คลาวด เซ รฟเวอร (cloud server)

ด วยการน าอ ปกรณ สมองกลฝ งต วบรรจ ลงใน “ส งของ” ต างๆ ท าให “ส งของ” เหล าน นท างานในแบบอ จฉร ยะได อ ปกรณ เคร องใช ต างๆ ในบ าน ในโรงงาน ในท ท างาน ในยานหนะ ล วนแล วแต ใช ระบบสมองกลฝ งต วมากข น ท าให ม นท างานได ด วยต วเอง และ/หร อรวมเข าเป นส วนหน งของระบบใหญ เก ดการเช อมโยงการท างานเป นระบบได

การท าให “ส งของ” ท างานร วมก นผ านเคร อข ายอ นเทอร เน ต จ งท าให เก ดน ยามของเทคโนโลย น ข น Internet of Things หร อ IoT เป นการขยายขอบเขตการท างานของอ นเทอร เน ตให กว างและล กลงไปถ งการเช อมต อเพ อส อสารข อม ลก บ “ส งของ” ท าให เก ดการร บส งข อม ลและตอบสนองในแบบท กท ท กเวลา และท กส งของได ในท ส ด

Internet of Thing-IoT เป นระบบท างานของส งของอย างอ ตโนม ต ซ งอาจเป น Person toThings-P2T หร อ Things to Things-T2T เป นการประย กต ท ใช งานได มาก น บเป นเทคโนโลย ท ม การเต บโตทางด านการประย กต และการให บร การบน IoT ส ง ม ค ณค าเพ มทางเศรษฐก จ เป นระบบเป ดท พ ฒนาต อยอดได มาก น บเป นเทคโนโลย ร วมสม ยท ต องให ความสนใจ

การท างานบนพ นฐานระบบอ จฉร ยะเร มจาก Machine to Machine (M2M) เป นการเช อมโยงระหว างอ ปกรณ ก บอ ปกรณ ซ งเป นส วนหน งของ IoT โดยอ ปกรณ ต างๆ จะต อเช อมก น ท งแบบเช อมต อตรงหร อผ านเคร อข าย ท าให กลายเป นส วนขยายของอ นเทอร เน ต ด งน นการพ ฒนาโครงสร างพ นฐานให รองร บก บ IoT จ งต องเพ มความเร ว เพ มขนาดช องส ญญาณ เพ มข ดความสามารถของเคร อข ายให ม ความอ จฉร ยะ โดยใช เคร อข ายเป นฐาน เพ อใช ข อม ลร วมก น

1.3 ประโยชน ของ IoT ในร ปท 1-1 เป นต วอย างของการใช ประโยชน จาก IoT โดยแสดงให เห นถ งความส มพ นธ ของผ คน

ช มชน การด ารงช ว ตสม ยใหม ผ านเทคโนโลย IoT เร มจาก น กเร ยน น กศ กษาได เร ยนร เก ยวก บอ ปกรณ IoT จนน าไปส การสร างโครงงานเพ อส งต อหร อร องขอข อม ลเพ อน าไปใช ประโยชน ท าให พวกเขาเป นกล มคนในอนาคตท จะพ ฒนาและบ าร งร กษาเทคโนโลย ต อไป

* ห วข อน ได ท าการเร ยบเร ยงใหม จากข อเข ยนของ รศ. ย น ภ วรวรรณ


ร ปท 1-1 ต วอย างไดอะแกรมแสดงถ งประโยชน ของอ ปกรณ และเทคโนโลย IoT ท ม ต อช มชน


ด านช มชนได ใช อ ปกรณ IoT ในการตรวจสอบสภาพแวดล อม การใช พล งงาน ควบค มสาธารณ ปโภคอย างชาญฉลาด ช วยให เก ดความเป นอย ท ปลอดภ ยเป นปกต ส ข

ด านการด ารงช ว ตในร ปท 1-1 เน นไปท เกษตรกร พวกเขาได ใช ประโยชน จากอ ปกรณ IoT ในการตรวจสอบสภาพด น น า อากาศ แล วส งข อม ลผ านระบบคลาวด เพ อน ามาประมวลผล จนน าไปส การต ดส นใจแก ไข หร อปร บปร งกรรมว ธ ในการท าการเกษตร ส งผลด ต อปร มาณและค ณภาพของผล ตภ ณฑ โดยม การประสานความร วมม อก บน กพ ฒนาอ ปกรณ IoT ท ม การน าข อม ลแบ งป นก บน กว ชาการเกษตรในพ นท อ นๆ ท วโลก เพ อน ามาปร บปร งอ ปกรณ IoT ให เหมาะสมก บสภาพแวดล อมท ใช งาน ท าให ได ข อม ลท ถ กต อง น าไปส การต ดส นใจแก ไขป ญหาหร อปร บปร งกระบวนการผล ตของเกษตรกรได อย างถ กต องมากท ส ดต อไป

IoT น ามาซ งการพ ฒนาเม องอ จฉร ยะหร อ Smart City ผ คนในเม องน ย อมต องการบร การต างๆท สะดวกสบายมากข น อาท การเด นทางด วยยานพาหนะท ฉลาด จ งต องพ ฒนาม การพ ฒนา IoV-Internetof Vehicle โดยม การสร างสาธารณ ปโภคข นพ นฐานให รองร บ ก อให เก ดการเช อมต อในล กษณะ V2I หร อVehicle to Infrastructure ไม ว าจะเป น อ ปกรณ บอกส ญญาณต างๆ บอกต าแหน ง บอกสภาพ นผ วการจราจรนอกจากน ยานพาหนะจ าเป นต องต ดต อส อสารก นเอง หร อ V2V-Vehicle to Vehicle ท งน เพ อให เก ดการเด นทางท รวดเร ว สะดวก ปลอดภ ย การสร างเม องอ จฉร ยะจ งเก ยวข องก บเทคโนโลย หลากหลาย ไม ว าจะเป นการส อสารไร สายท ต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ต, ระบบสมองกลฝ งต ว, เทคโนโลย โครงข ายต วตรวจจ บอ จฉร ยะแบบไร สาย, ระบบอาคารหร อบ านอ ตโนม ต เป นต น*

1.4 ส วนประกอบของ IoT

ระบบหร อเทคโนโลย IoT จะเก ดข นได ต องม องค ประกอบครบด งน

1. ส งของ

2. อ ปกรณ (ต วควบค ม, ต วตรวจจ บ และอ ปกรณ ข บโหลดหร ออ ปกรณ เอาต พ ต)

3. ระบบเช อมต ออ นเทอร เน ต (จะเป นแบบม สายหร อไร สายก ได )

4. ข อม ล

5. ระบบจ ดการฐานข อม ลคลาวด เซ รฟเวอร (Cloud server)

* ย อหน าน ได ท าการเร ยบเร ยงใหม จากข อเข ยนของ รศ. ย น ภ วรวรรณ


เกยว

กบฮา

รดแว

ร

ราคา

ขอดส

าหรบ

IoT

ขอดอ

ยสาห

รบ Io

T

390

- 1,2

00ร น

OEM

ราคา

ไมเก

น60

0 บา

ทรน

Orig

inal

1,20

0 บา

ท

- ราค

าถก

- หาง

าย- ม

จดตอ

UAR

T ชด

เดยว

ตองแ

บงปน

กบขา

สญญ

าณทใ

ชในก

ารอป

โหลด

โคด

ทางแ

กคอ

ใช S

oftw

are

seria

l แตค

วามเ

รวจะ

ลดลง

- อนพ

ตอะน

าลอก

ม 5

ชอง

อาจจ

ะนอย

เกนไ

ปสาห

รบงา

นทตอ

งการ

ตรวจ

สอบ

สภาพ

แวดล

อม

- ใชบ

อรดเ

ชอมต

อ LA

Nหร

อ W

iFi เพ

มเตม

900

- 2,2

00ร น

OEM

ราคา

ไมเก

น90

0 บา

ทรน

Orig

inal

2,20

0 บา

ท

- มขา

ตอ U

ART

3 ชด

แยกก

บขาท

ใชอป

โหลด

โคด

สะดว

กในก

ารตอ

กบโม

ดล S

eria

l WiF

i

- ม I/

O ถ

ง 54

ขา- อ

นพตอ

ะนาล

อก 1

6ขา

- ราค

าสง

- ขนา

ดบอร

ดใหญ

- ใชบ

อรดเ

ชอมต

อLA

N หร

อ W

iFi

เพมเ

ตม

~ 1,

800

บาท

- ควา

มสาม

ารถส

ง- ต

อ LA

N ได

ทนท

- ตอ

USB

WiF

i ได

(ซออ

ปกรณ

เพม)

- ไมม

พอรต

อนพต

อะนา

ลอก

ตองต

ออป

กรณ

เพม

~ 3,

500

บาท

- ควา

มสาม

ารถส

ง- ต

อ LA

N ได

ทนท

- ตอ

WiF

i PCI

e ได

(ซ

ออปก

รณเพ

ม)

- อนพ

ตอะน

าลอก

ม 5

ชอง

อาจจ

ะนอย

เกนไ

ปสาห

รบงา

นทตอ

งการ

ตรวจ

สอบ

สภาพ

แวดล

อม

- ราค

าสง

ราคา

ไมเก

น50

0 บา

ท(ไม

รวมบ

อรด

ตอพว

ง)

- ราค

าถก

- มโม

ดล W

iFi ใน

ตว- ม

I/O

17

ขา- อ

นพตอ

ะนาล

อก1

ขา

- ตอง

การอ

ปกรณ

ชว

ยขยา

ยพอร

ต

รน UN

O

Meg

a2

56

0

Ra

sp

berr

y P

iB

+/

2

Inte

l G

ali

leo

No

de

MC

U-1

2E

ร ปท 1-2 ไดอะแกรมเบ องต นของแนวทางการพ ฒนาอ ปกรณ IoT ในแบบ DIY


1.5 แนวทางในการพ ฒนาอ ปกรณ IoT ในแบบ DIY

ในร ปท 1-2 แสดงไดอะแกรมเบ องต นของแนวทางการพ ฒนาอ ปกรณ IoT ในแบบ DIY (Doit yourself) โดยใช ฮาร ดแวร ท หาได ในประเทศไทย จากในร ปแนะน า 3 แบบหล กค อ

1. บอร ดในอน กรม Arduino ท ง UNO และ Mega2560

2. บอร ดคอมพ วเตอร Raspberry Pi หร อ Embedded PC

3. โมด ล NodeMCU

ในแบบแรกเป นการใช บอร ดไมโครคอนโทรลเลอร ในอน กรม Arduino ซ งเป นโอเพ นซอร สแพลตฟอร มท ได ร บความน ยมส ง อ ปกรณ ส าค ญท ต องม ค อ โมด ลหร อวงจรหร อบอร ดต อพ วงท เร ยกว าช ลด (shield) ท ท าให บอร ด Arduino เช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ตได ในกรณ ท เป นโมด ลต วท ได ร บความน ยมค อ ESP-01 ซ งใช ช ป WiFi คอนโทรลเลอร ในตระก ล ESP8266 โดยใช เพ ยง 2 ขาในการเช อมต อค อขา RxD และ TxD หากเป นบอร ดช ลด ก จะม ท งอ เธอร เน ตช ลด และ WiFi ช ลด

ร ปท 1-3 บอร ด Arduino UNO และบอร ดช ลด ส าหร บเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ต

(ก) บอร ด Arduino UNO (ข) บอร ด Arduino MEGA 2560

(ค) ESP-01 โมด ล WiFiท ใช ช ป ESP8266 ต ดต อแบบอน กรม UART

(ง) บอร ดอ เธอร เน ตช ลด (จ) บอร ด WiFi ช ลด


ในแบบท สอง เป นการใช บอร ดคอมพ วเตอร 32 บ ตร วมสม ยอย าง Raspberry Pi ซ งใช ได ท งร น B, B+ และ 2 ย งรวมไปถ งบอร ดผ ผล ตรายอ น ไม ว าจะเป น Beagle Bone Black, Nano Pi, BananaPi, Odriod หร ออ นๆ ท ม ค ณสมบ ต เท ยบเค ยงก น โดยบอร ดท งหมดท กล าวมาจะม พอร ตอ เธอร เน ตเพ อเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ต ม พอร ตอ นพ ตเอาต พ ตเพ อเช อมต อก บต วตรวจจ บและอ ปกรณ เอาต พ ตภายนอกเพ อส งการและควบค มได หากต องการเช อมต อก บเคร อข ายแบบไร สาย ก ต องจ ดหา USBWiFi ดองเก ลมาต อเพ มเต ม

แบบท สามเป นแบบท หน งส อเล มน จะใช อ างอ งเป นหล ก น นค อการใช โมด ล NodeMCU-12Eหร อ V2 หร อ Development kit 1.0 (ข นก บการเร ยกของผ ผล ต) โดย NodeMCU-12E น ใช โมด ล WiFiคอนโทรลเลอร ESP8266-12E จาก Espressif System ซ งม ขาพอร ตอ นพ ตเอาต พ ตท มากพอส าหร บการน าไปใช งาน ท งการต ดต อก บต วตรวจจ บแบบด จ ตอลและอะนาลอก และการต ดต อก บอ ปกรณ เอาต พ ตเพ อข บให ท างานได ท ส าค ญค อ ราคาของ NodeMCU-12E ถ ก ท าให ต นท นในภาพรวมส าหร บการพ ฒนาอ ปกรณ IoT ในแบบ DIY ต าส ด ด านการพ ฒนาโปรแกรมก ท าได ไม ยากด วยการใช เคร องม อของ Arduino IDE ร นท ม การพ ฒนาให รองร บก บ NodeMCU

ร ปท 1-4 Raspberry Pi 2 ท รองร บการเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ตท งแบบสายผ านพอร ตอ เธอร เน ต(ภาพซ าย) และแบบไร สายผ าน USB WiFi ดองเก ล (ภาพขวา)

ร ปท 1-5 NodeMCU-12E ท มาพร อมก บโมด ล WiFi คอนโทรลเลอร ในต วท าให น ามาพ ฒนาเป นอ ปกรณ IoT

ได ด วยต นท นท ต า


นอกจากน น ย งม บอร ดอย าง Intel Galileo หร อ Intel Edison จาก Intel ท น ามาพ ฒนาเป นอ ปกรณ IoT ได โดย Galileo ม พอร ตท ตรงก บ Arduino UNO และม พอร ตอ เธอร เน ตในต วส าหร บเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ตได หร อถ าหากต องการเช อมต อผ าน WiFi ก ท าได โดยใช การ ด WiFi ท ท จ ดเช อมต อแบบ PCIe ส วน Intel Edison จะม WiFi ในต ว จ งเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ตในแบบไร สายได โดยไม ต องเพ มอ ปกรณ ใดๆ แต เน องจาก Intel Edison ม ล กษณะเป นโมด ลคอมพ วเตอร ขนาดเล กการใช งานในแบบ DIY จ งต องพ งพาบอร ดอ นพ ตเอาต พ ตท ม ซ อกเก ตส าหร บต ดต งโมด ล Intel Edison

ร ปท 1-6 หน าตาของ Intel Galileo จะเห นว า ท บอร ดด านบน (ภาพซ าย) ม พอร ตอ นพ ตเอาต พ ตส าหร บต ออ ปกรณ ภายนอกเหม อนก บ Arduino UNO และม พอร ตอ เธอร เน ตส าหร บเช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ตอย ทางด านซ ายบน หากต องการเช อมต อแบบไร สายผ าน WiFi จะต องต ดต งการ ด WiFi แบบ PCIeเข าท สล อต PCIe ท อย ด านล างของบอร ด (ภาพขวา) ใกล ๆ กลางบอร ด ถ ดมาทางขวาเล กน อย

พอร ตอ เธอร เน ต สล อต PCIe ส าหร บต ดต งการ ด WiFi เพ มเต ม

ร ปท 1-7 Intel Edison ท ต ดต งบนบอร ด Arduino Brakout เพ อให ใช งานได ง ายข น เช อมต อก บเคร อข ายอ นเทอร เน ตผ าน WiFi ท ม มาให แล วภายในต ว Intel Edison


ด งน น การพ ฒนาอ ปกรณ IoT จ งไม ได ม เพ ยงต วเล อกเด ยว หากแต ผ พ ฒนาต องม ความช ดเจนในค ณสมบ ต ทางฮาร ดแวร เพ อเล อกใช งานให เหมาะสม ม ความเป นไปได ท ในระบบหร อช ดอ ปกรณ IoTอาจม การผสมผสานหร อท างานร วมก นของฮาร ดแวร ท ม ความแตกต างก น เช น ส วนอ ปกรณ ย อยหร อระบบย อยใช NodeMCU-12E เป นต วควบค ม โดยม Raspberry Pi 2 เป นเสม อน IoT เซ รฟเวอร เพ อต ดต อก บระบบย อยท งหมดผ าน WiFi ก อนน าข อม ลจากระบบย อยเหล าน นข นไปย งระบบคลาวด เน องจากRaspberry Pi 2 ม ข ดความสามารถในการประมวลผลและขนาดของหน วยความจ าท มากกว า จ งท าหน าท เป นต วจ ดการข อม ลในข นต นก อนส งข นระบบคลาวด เพ อน าข อม ลไปใช ประโยชน ต อไป

Internet of Things (IoT)NodeMCU17

IoT Education kit

เพ อให การเร ยนร และพ ฒนาอ ปกรณ IoT เป นไปได อย างสะดวกและเก ดผลส มฤทธ ท งก บผ เร มต นและผ สนใจท พอม ประสบการณ จ งขอแนะน าอ ปกรณ ทางฮาร ดแวร ท ใช ในการสร างวงจร เพ อแสดงให เห นถ งการท างานจร ง ซ งจะต องท างานควบค ไปก บการพ ฒนาทางซอฟต แวร โดยอ ปกรณ ด งกล าวผ สนใจอาจจ ดซ อแยกเป นรายการ หร อจะจ ดหาแบบเป นช ดก ได ข นอย ก บความพร อมด านงบประมาณหร อจะใช แนวทางในหน งส อ น าไปปร บใช ก บอ ปกรณ ท ม อย เด มก ได ท งน เน องจากห วใจของอ ปกรณ ฮาร ดแวร ในท น ค อ โมด ล NodeMCU-12E หร อ NodeMCU V2 หร อ NodeMCU Development Kit 1.0ข นก บการเร ยกของผ ผล ตและจ าหน าย โดยม ผ จ าหน ายหลายรายในประเทศไทย หร อจะส งซ อจากร านค าออนไลน ทางอ นเทอร เน ตก ได

2.1 IoT Education kit - NodeMCU ช ดเร ยนร และพ ฒนาอ ปกรณ IoT ด วยNodeMCU

ช ดเร ยนร และพ ฒนาอ ปกรณ IoT ด วย NodeMCU จ ดท าโดยบร ษ ท อ นโนเวต ฟ เอ กเพอร เมนต จ าก ด (www.inex.co.th) ประกอบด วยอ ปกรณ ต างๆ ด งน

1. NodeMCU-12E ม น บอร ดไมโครคอนโทรลเลอร 32 บ ตท ม WiFi ในต ว บางคร งเร ยกNodeMCU V2 หร อ Development Kit V1.0 ข นก บผ ผล ตแต ละราย โดยม พ นฐานมาจากโมด ล WiFiคอนโทรลเลอร ESP8266-12E

2. AX-NodeMCU บอร ดอ นพ ตเอาต พ ตส าหร บ NodeMCU-12E

3. ZX-LED บอร ดข บ LED 8 มม. 3 ช ด ประกอบด วย LED ส แดง, เหล อง และเข ยว

4. ZX-LED3CS บอร ดข บ LED 3 ส RGB

5. ZX-SPEAKER บอร ดข บล าโพงเป ยโซ

6. ZX-SWITCH01 บอร ดสว ตช อ นพ ต 2 ช ด

7. ZX-DHT11 โมด ลต วตรวจจ บความช นส มพ ทธ และอ ณหภ ม

8. HC-SR04 โมด ลว ดระยะทางด วยอ ลตร าโซน ก

18Internet of Things (IoT)NodeMCU

9. ZX-BH1750 โมด ลว ดความเข มแสง

10. ZX-SSR01 บอร ดโซล ดสเตตร เลย 1 ช อง พร อมสาย

11. I2C-LCD16x2 โมด ล LCD 16 ต วอ กษร 2 บรรท ดแบบม ไฟส องหล ง ใช การต ดต อผ านบ ส I2C

12. อะแดปเตอร ไฟตรง +6V 2A

13. สาย microB-USB ส าหร บอ ปโหลดโปรแกรมและเช อมต อก บคอมพ วเตอร ผ านพอร ต USB

14. สายเช อมต อและทดลองวงจรร น IDC1MF จ านวน 10 เส น (คละส )

15. สายเช อมต อร น JST3AA-8 จ านวน 10 เส น

16. ไขควงปลายแฉกขนาดเล ก

17. USB แฟลชไดรฟบรรจ ซอฟต แวร ข อม ลทางเทคน คต างๆ และต วอย างโปรแกรม

18. หน งส อเร มต นช ดเร ยนร และพ ฒนาอ ปกรณ IoT ด วย NodeMCU (เล มน )

2.2 กล มของอ ปกรณ หล ก

2.2.1 NodeMCU-12E โมด ลไมโครคอนโทรลเลอร 32 บ ตพร อม WiFi เพ อการพ ฒนาอ ปกรณ IoT

โมด ล NodeMCU-12E หร อ V2 หร อ Development Kit V1.0 (ช อท แตกต างน มาจากการเร ยกของผ ผล ต) น เป นการน าโมด ล ESP8266-12E มาต อร วมก บช ปแปลงส ญญาณ USB เป น UART เบอร CP2102ของ Slilcon Lab (โปรดระว งของเล ยนแบบจะใช ช ปเบอร CH340) ม สว ตช เพ อเข าส โหมดโปรแกรมเฟ ร มแวร มาพร อม บรรจ รวมก นอย บนแผงวงจรขนาดเล กท ออกแบบมาให ต ดต งลงบนเบรดบอร ดหร อแผงต อวงจรได โดยย งม ร ของเบรดบอร ดเหล อให ต อสายเพ อเช อมต อก บอ ปกรณ ภายนอกได สะดวก ช วยให การพ ฒนาต นแบบและการเร ยนร เก ยวก บ IoT ท าได ง ายข น

ค ณสมบ ต ทางเทคน คท ส าค ญ ม ด งน

ใช โมด ล ESP8266-12E ท ภายในม ไมโครคอนโทรลเลอร 32 บ ต หน วยความจ าแบบแฟลช ความจ 4 เมกะไบต และวงจร WiFi ในต ว

ม ช ป CP2102 ส าหร บแปลงส ญญาณพอร ต USB เป น UART เพ อเช อมต อคอมพ วเตอร ส าหร บโปรแกรมเฟ ร มแวร (ของเล ยนแบบจะใช ช ปเบอร CH340)


ใช ไฟเล ยงภายนอก +5V ม วงจรควบค มแรงด นไฟเล ยงส าหร บอ ปกรณ 3.3V กระแสไฟฟ าส งส ด 800mA

ม ขาพอร ต SPI ส าหร บต ดต อก บ SD การ ด

ม สว ตช RESET และ FLASH ส าหร บโปรแกรมเฟ ร มแวร ใหม

ม อ นพ ตเอาต พ ตด จ ตอล (ลอจ ก 3.3V) รวม 16 ขา

ม อ นพ ตอะนาลอก 1 ช อง ร บแรงด นไฟตรง 0 ถ ง +3.3Vdc เข าส วงจรแปลงส ญญาณอะนาลอก เป นด จ ตอล ความละเอ ยด 10 บ ต (ท อ นพ ตม วงจรแบ งแรงด น เน องจากอ นพ ตอะนาลอกของ ESP8266-12E ร บแรงด นได เพ ยง 0 ถ ง 1V จ งต องม การต อต วต านทานเพ อช วยลดแรงด นลงจาก+3.3V ให เหล อไม เก น 1.0V)

เส ยบลงบนเบรดบอร ดเพ อท าการทดลองได ท นท หร อน าไปต ดต งบนแผงวงจรประย กต ท ออกแบบข นเองได สะดวก

ร ปท 2-1 หน าตาของ NodeMCU-12E และการจ ดขา


2.2.2 AX-NodeMCU บอร ดอ นพ ตเอาต พ ตส าหร บทดลองและใช งานโมด ล NodeMCU-12E เพ อการพ ฒนาอ ปกรณ IoT

ในการใช งานโมด ล NodeMCU-12E หร อ V2 หร อ Development Kit V1.0 ง ายท ส ดก เพ ยงเส ยบโมด ลลงบนเบรดบอร ด แล วต อสายเข าก บพอร ต USB ของคอมพ วเตอร ก จะท าการพ ฒนาและอ ปโหลดโปรแกรมได แล ว ด านไฟเล ยงก ใช จากพอร ต USB หากต องการใช งานแบบโดยล าพ ง จะต องจ ดหาแหล งจ ายไฟภายนอกเพ มเต ม ซ งท หาได ง ายและสะดวกค อ เพาเวอร แบงก (power bank) เน องจากให แรงด น+5V แล วใช สาย Micro-USB เช อมต อ

อย างไรก ตาม หากต องการให โมด ล NodeMCU-12E ท างานก บแผงวงจรตรวจจ บและอ ปกรณ อ นพ ตเอาต พ ตของผ ผล ตท ม อย อย างหลากหลาย การจ ดการขาพอร ตให ม จ ดต อท สะดวกต อการเช อมต อก น าจะเป นทางเล อกท ด ในท น แนะน าให ใช AX-NodeMCU บอร ดทดลองและเร ยนร ส าหร บNodeMCU-12E

ร ปท 2-2 บอร ด AX-NodeMCU ส าหร บต ดต งและใช งานโมด ล NodeMCU-12E


2.2.2.1 ค ณสมบ ต ทางเทคน คท ส าค ญ

ม ซ อกเก ตส าหร บต ดต งโมด ล NodeMCU-12E หร อ V2 หร อ V1.0 Development kit

ม จ ดต อพอร ตอ นพ ตเอาต พ ตท งหมดของโมด ล NodeMCU-12E ในร ปแบบของคอนเน กเตอร JST 2.0 มม. ต วผ และ IDC 2.54 มม. ท งต วผ และต วเม ย ท าให ใช งานก บบอร ดอ นพ ตเอาต พ ต และต วตรวจจ บได ท กร น ท กผ ผล ต รวมถ งการใช งานก บแผงต อวงจรหร อเบรดบอร ด

พ มพ ช อ, หมายเลข และฟ งก ช นการท างานของขาพอร ตต างไว อย างช ดเจน

ม ต วต านทานปร บค าได ต ดต งบนบอร ดส าหร บทดสอบการท างานของอ นพ ตอะนาลอก ซ งใช งานร วมก บจ ดต ออ นพ ตอะนาลอก A0 โดยม จ มเปอร เล อกต อใช งาน

ม จ ดต อไฟเล ยงจากภายนอกผ านผ านแจ กอะแดปเตอร พร อมสว ตช เป ดป ด

ม LED แสดงสถานะไฟเล ยง

ม ไดโอดป องก นการจ ายไฟกล บข ว และป องก นแรงด นไฟเล ยงย อนกล บหากต อแหล งจ ายไฟภายนอกพร อมก บต อพอร ต USB หากม การต อพอร ต USB ไฟเล ยงโมด ล NodeMCU-12E จะร บจากพอร ต USB เป นหล ก

ร ปท 2-3 วงจรของ AX-NodeMCU บอร ดอ นพ ตเอาต พ ตส าหร บทดลองและใช งานโมด ล NodeMCU-12E

K1A0

(0-3.3V)

MOD1NodeMCU

V2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

21

20

19

18

17

16

30

29

28

27

26

25

24

23

22

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+3.3V

+5V

+3.3V

FLASHRST

+3.3V

K2D12/SD3

K3D11/SD2

K4SPI_INT/SD1

K5MOSI/CMD

K6MISO/SD0

K7SCLK/CLK

K18D0

K17D1

K16D2

K15D3

K14D4

K13D5

K12D6

K11D7/RxD2

K10D8/TxD2

K9D9/RxD0

K8D10/TxD0

J1DC INPUT

+5V...+5.6V+Vin

C1470/16V

SW1C2

0.1/63V

D11N5819

~5VR11k

LED1ON

JP1ADC

A0

VR

VR110k

K19 K20 K19K20K21

+3.3V

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R2-R1847 x 17

C30.1/63V


2.2.2.2 วงจรและการท างาน

ในร ปท 2-3 แสดงวงจรของบอร ด AX-NodeMCU เร มจากส วนของไฟเล ยง มาได จาก 2 ทางค อทาง J1 แจ กอะแดปเตอร และจากพอร ต USB ท ม บนต วโมด ล NodeMCU-12E ในกรณ ท จ ายไฟผ านทางJ1 แรงด น +5V (ส งส ดไม เก น +5.6V) จะได ร บการต ดต อเพ อเข าส วงจรด วยสว ตช SW1 ม ไดโอด D1ต อไว เพ อป องก นการจ ายไฟกล บข ว และใช ป องก นไม ให แรงด น +5V จากพอร ต USB ย อนกล บเข าไปท แหล งจ ายไฟภายนอกด วย C1 และ C2 ช วยลดส ญญาณรบกวน ส วนการแสดงสถานะไฟเล ยงใช LED1

ซ อกเก ตส าหร บรองร บต วโมด ล NodeMCU-12E ค อ K21 ขาพอร ตท งหมดของโมด ล NodeMCUจะถ กต อเข าก บ K19 และ K20 รวมถ ง K2 ถ ง K18 ซ งเป นคอนเน กเตอร JST 2.0 มม. 3 ขา โดยจ ดสรรร วมก บขาไฟเล ยง +3.3V และกราวด (GND) และม ต วต านทาน R2 ถ ง R18 ต ออน กรมเพ อจ าก ดกระแสไฟฟ าท ไหลผ านขาพอร ต ลดโอกาสท ขาพอร ตจะเส ยหายจากการต อไฟเก นหร อล ดวงจร

ส วนอ นพ ตอะนาลอก A0 น นจะต อเข าก บ JP1 เพ อเล อกใช งานในแบบต อก บแรงด นอะนาลอกภายนอก หร อต อก บแรงด นท ได จากต วต านทานปร บค าได VR1 ท ม บนแผงวงจร

2.2.2.3 การน าไปใช งาน

หากการใช งานไม ม อ ปกรณ ท ต องการกระแสไฟฟ าส ง การใช ไฟเล ยงจากพอร ต USB น บเป นทางเล อกท สะดวก โดยต ดต งโมด ล NodeMCU-12E แล วต อสายจากพอร ต USB ของคอมพ วเตอร หากต ดต งโปรแกรมและไดรเวอร ไว แล ว ก จะใช งานท ง NodeMCU และบอร ด AX-NodeMCU ได ท นท

ร ปท 2-4 แสดงบอร ด AX-NodeMCU ท ได ต ดต งโมด ลNodeMCU เร ยบร อย พร อมใช งาน

ร ปท 2-5 แสดงการต อใช งานโมด ล NodeMCU-12Eและบอร ด AX-NodeMCU ก บคอมพ วเตอร ผ านพอร ต USB


Q1KRC102

(DTC114)

R1(Default = 510)

LED1

+

S

ร ปท 2-6 ร ปร างและวงจรของ ZX-LED บอร ดข บ LED

R1680

R2510

R3330

LED1LED-RGB

K1RED

K2GREEN

K3BLUE

K4RGBGND

ร ปท 2-7 วงจรของบอร ด LED 3 ส : ZX-LED3CS

2.2.3 ZX-LED บอร ดข บ LEDเป นบอร ดอ ปกรณ เอาต พ ต ใช ข บ LED 8 ม ลล เมตร ต องการลอจ ก “1” ในการข บ LED ให สว าง

ม วงจรแสดงในร ปท 2-6 ในช ด IoT Education kit ม บอร ด ZX-LED 3 ช ด เป นส แดง, เหล อง และเข ยว

2.2.4 ZX-LED3CS บอร ดข บ LED 3 ส RGBเป นม น บอร ดอ ปกรณ เอาต พ ตส าหร บข บ LED 3 ส แบบ RGB (Red - ส แดง, Green - ส เข ยว, Blue

- ส น าเง น ขนาด 5 ม ลล เมตร ม วงจรแสดงในร ปท 2-7 โดย LED1 ท ใช เป น LED 3 ส RGB แบบแคโทดร วม ต วต านทาน R1 ถ ง R3 ม ค าแตกต างก น เพ อให LED แต ละส ภายใน LED1 ท างานได ใกล เค ยงก นเม อได ร บแรงด นเท าๆ ก น ZX-LED3CS จะถ กข บให แสดงแสงส ต างๆ ได จากการป อนแรงด นแก ขาแอโนดแต ละขาของ LED 3 ส RGB


2.2.5 ZX-SPEAKER บอร ดข บล าโพงเป ยโซ

ม วงจรและหน าตาของบอร ดแสดงในร ปท 2-8 ค ณสมบ ต ทางเทคน คท ส าค ญม ด งน

ใช ล าโพงเป ยโซ ม อ มพ แดนซ 32

ม ค าความถ เรโซแนนซ ในย าน1 ถ ง 3kHzPiezo speaker board

2.2.6 ZX-SWITCH01 บอร ดสว ตช อ นพ ต 1 ช องม วงจรแสดงในร ปท 2- 9 ประกอบด วยสว ตช พร อมไฟแสดงผล ต องการไฟเล ยงในย าน +3 ถ ง

+5V ใช กระแสไฟฟ า 10mA ในการท างาน เม อม การกดสว ตช

ให เอาต พ ตค อ หากม การกดสว ตช จะส งลอจ ก “0” (ระด บแรงด น 0V) และไฟส แดงต ด

ร ปท 2-8 วงจรของบอร ดข บล าโพงเป ยโซ ZX-SPEAKER

C110/16V

SP1Piezo

speaker

S+

K1SOUND

ร ปท 2-9 ร ปร างและวงจรของบอร ดสว ตช อ นพ ต 1 ช อง (ZX-SWITCH01)

DATAR3220

R210k

R1510

LED1

S1Switch

Indicator

Signal output

GND

+V

ZX-S

WIT

CH

01 D


2.2.7 ZX-DHT11 บอร ดว ดความช นส มพ ทธ และอ ณหภ ม ZX-DHT11 เป นแผงวงจรขนาดเล กท บรรจ โมด ลตรวจจ บและว ดความช นส มพ ทธ เบอร DHT11

ซ งนอกจากจะว ดความช นส มพ ทธ ได แล ว ย งให ค าของอ ณหภ ม ของพ นท ท ตรวจว ดความช นด วยการต ดต อเป นแบบหน งสาย น นค อใช ขาพอร ตของไมโครคอนโทรลเลอร เพ ยง 1 หน งขาในการท างานในร ปท 2-10 แสดงหน าตาของ ZX-DHT11 และการจ ดขา

ZX-DHT11 ม ค ณสมบ ต ทางเทคน คท ควรทราบเพ อเป นข อม ลประกอบในการใช งานด งน

ใช โมด ล DHT11 ต ดต งบนแผ นวงจรพ มพ

ม ต วต านทานต อพ ลอ ปท ขา DATA ท าให เช อมต อก บขาพอร ตของไมโครคอนโทรลเลอร ได โดยไม ต องต อต วต านทานเพ ม

ใช ไฟเล ยง +3 ถ ง +5.5V ต องการกระแสไฟฟ า 2.5mA ในขณะท าการว ดค า และ 0.5mAในโหมดสล ป

ว ดความช นส มพ ทธ ได 20 ถ ง 80%RH ม ความผ ดพลาด 5%RH และม ความละเอ ยดในการว ด 1 % ขนาดของข อม ล 8 บ ต

ว ดอ ณหภ ม ได 0 ถ ง 50 องศาเซลเซ ยส ม ความผ ดพลาด 2 องศาเซลเซ ยส ความละเอ ยดในการว ด 1 องศาเซลเซ ยส ขนาดของข อม ล 8 บ ต

อ ตราการส มว ด 1 ว นาท

ความเร วในการตอบสนองต อการเปล ยนแปลงในการว ด 6 ถ ง 30 ว นาท

ขนาด 12 x 28 ม ลล เมตร

ร ปท 2-10 หน าตาและการจ ดขาของ ZX-DHT11 บอร ดว ดความช นส มพ ทธ และอ ณหภ ม หมายเหต : ม ผ ผล ตแผงวงจรตรวจจ บท ใช โมด ล DHT11 หลายราย อาจม การจ ดขาท ต างไปจากน ด งน นจ งควรตรวจสอบต าแหน งขาให ถ กต องก อนเช อมต อเพ อใช งาน


2.2.8 HC-SR04 โมด ลว ดระยะทางด วยคล นอ ลตร าโซน กร นประหย ดHC-SR04 เป นโมด ลว ดระยะทางท ใช หล กการสะท อนของคล นอ ลตร าโซน ก ประกอบด วยต ว

ก าเน ดคล นอ ลตร าโซน กท าหน าท ส งคล นออกไปสะท อนก บว ตถ ท อย ข างหน ากล บมาย งต วร บส ญญาณ โดยระยะทางท ว ดได จะส มพ นธ ก บระยะเวลาท คล นอ ลตร าโซน กเคล อนท ไปกระทบว ตถ และสะท อนกล บมาย งต วร บ เม อร ระยะเวลาท คล นอ ลตร าโซน กสะท อนกล บมา จ งน ามาค านวณหาเป นระยะทางระหว างโมด ล HC-SR04 ก บว ตถ ได

โมด ล HC-SR04 ว ดระยะทางได ถ กต องในช วง 2 ถ ง 200 ซม. (2 เมตร) ม ความละเอ ยดอย ท 0.3 ซม. ใช ไฟเล ยง +5V

การเช อมต อก บไมโครคอนโทรลเลอร ของโมด ล HC-SR04 ใช ขาพอร ต 2 ขา ขาหน งท าหน าท เป นเอาต พ ตส งส ญญาณมาย งขา Trig เพ อกระต นให โมด ล HC-SR04 ท างาน ส วนอ กขาหน งท าหน าท เป นอ นพ ต ร บส ญญาณจากขา Echo ของโมด ล HC-SR04 เพ ออ านค าส ญญาณพ ลส จากน นน าไปค านวณเป นค าระยะทางกล บออกมา

HC-SR04

Vcc

Trig

Echo

GN

D

(ก) ช ดอ ปกรณ ของโมด ล HC-SR014 (ข) การจ ดขาของโมด ล HC-SR014

ร ปท 2-11 หน าตาและการจ ดขาของ HC-SR04 โมด ลว ดระยะทางด วยคล นอ ลตร าโซน ก


2.2.9 ZX-BH1750 บอร ดว ดความเข มแสงผ านบ ส I2Cเป นแผงวงจรขนาดเล กท ต ดต งต วตรวจจ บแสงเบอร BH1750 โดย BH1750 เป นผลงานของ

ROHM Semiconductor (www.rohm.com) ผ ผล ตอ ปกรณ สารก งต วน าช นน าของโลก BH1750 น บเป นต วตรวจจ บแสงท ม ประส ทธ ภาพส ง ใช งานง าย ด วยการต ดต อผ านบ ส 2 สายหร อ I2C ให ผลการว ดความเข มแสงเป นหน วยล กซ (Lux) ท าให น าข อม ลท ได ไปใช ประโยชน ต อได ท นท โดยไม ต องพ งกระบวนการทางคณ ตศาสตร เพ อแปลงหน วย ภายในต วตรวจจ บม วงจรแปลงส ญญาณอะนาลอกเป นด จ ตอลความละเอ ยด 16 บ ตท าให ได ข อม ลด จ ตอลของความเข มแสงท ม ความละเอ ยดและแม นย ามากพอส าหร บการน าไปสร งาเคร องว ดความเข มแสงหร อล กซ มอเตอร (Luxmeter)

ค ณสมบ ต ทางเทคน คท ควรทราบของบอร ดว ดความเข มแสง BH1750 ม ด งน

ต ดต งต วตรวจจ บแสงเบอร BH1750 บนบอร ด ภายในม ต วร บแสงเป นโฟโต ไดโอดต อร วมก บวงจรขยายส ญญาณ, วงจรแปลงส ญญาณอะนาลอกเป นด จ ตอล และวงจรเช อมต อระบบบ ส I2C

ม ต วต านทานต อพ ลอ ปท ขาเช อมต อบ ส I2C ไว พร อม ท าให เม อน าไปเช อมต อก บไมโครคอนโทรลเลอร ท าได ท นท โดยไม ต องต อต วต านทานเพ ม

ใช ไฟเล ยง +3 ถ ง +5Vdc ก นกระแสไฟฟ าต ามาก ประมาณ 200A เท าน น

ย านว ดความเข มแสง 1 ถ ง 65,535 ล กซ ม ค าความผ ดพลาด 20%

ก าหนดแอดเดรสให ก บ BH1750 ได 2 ร ปแบบผ านทางขา ADDR

ทนต อการรบกวนจากแสงอ นฟราเรด

ขนาด 21 x 16 มม.

ร ปท 2-12 แสดงหน าตาและการจ ดขาของบอร ดว ดความเข มแสงท ใช ต วตรวจจ บเบอร BH1750 จะเห นได ว า ม การผล ตออกมา 2 แบบ ม การจ ดขาส ญญาณสล บก นเล กน อย ด งน น เม อน ามาต อใช งานควรตรวจสอบต าแหน งขาให ถ กต องก อน

ร ปท 2-12 หน าตาและการจ ดขาของบอร ดว ดความเข มแสงBH1750 ม การผล ตออกมาจ าหน าย 2 ร ปแบบหล ก


2.2.10 ZX-SSR01 บอร ดข บโซล ดสเตตร เลย 1 ช องเป นบอร ดส าหร บเป ดป ดอ ปกรณ ไฟฟ ากระแสสล บด วยการควบค มจากส ญญาญลอจ กจาก

ไมโครคอนโทรลเลอร หร อวงจรอ เล กทรอน กส ต วใดก ได โดยอ ปกรณ ท เป นห วใจหล กก ค อ โซล ดสเตตร เลย (Solid State Relay - SSR) เบอร S202S02 ของ Sharp Semiconductor

โซล ดสเตตร เลย ค อร เลย ท ไม ม การเคล อนไหวของกลไก วงจรภายในเป นอ ปกรณ เซม คอนด กเตอร ท งหมด ต ดแยกแรงด นไฟต าและไฟส งออกจากก นอย างเด ดขาด โดยส งส ญญาณควบค มผ านแสงแทน

ค ณสมบ ต ของบอร ด ZX-SSR01 ท ส าค ญม ด งน

ควบค มอ ปกรณ ไฟฟ า 220V ก าล งส งส ด 600W

ใช ส ญญาณการเป ด/ป ดด วยลอจ ก 0V และ 3.3V ถ ง 5V จ งใช ก บไมโครคอนโทรลเลอร ได ท งแบบบ สแรงด น +3.3V และ +5V

ม LED แสดงสถานะการท างานของโซล ดสเตตร เลย และไฟสล บขาเข า 220Vac

ร ปท 2-13 ร ปร างหน าตาของ ZX-SSR01 บอร ดข บโซล ดสเตตร เลย

จ ดต อส ญญาณอ นพ ตรองร บท งบ ส +3.3V

และ +5V

จ ดต อโหลดไฟสล บ 220Vac3A (ส งส ด 8A ต องม การต ดแผ นระบายความร อน)

จ ดต อไฟสล บ 220Vacขาเข า


2.2.11 I2C-LCD16x2 โมด ล LCD 16 ต วอ กษร 2 บรรท ดแบบม ไฟส องหล งต ดต อผ านบ ส I2C

เป นอ ปกรณ แสดงผลท ใช โมด ล LCD 16 ต วอ กษร 2 บรรท ด แบบม ไฟส องหล ง ใช แสดงต วอ กษร ต วเลข ส ญล กษณ และข อความ ต ดต อผ านบ สสองสายในแบบ I2C จ งใช ขาพอร ตของไมโครคอนโทรลเลอร ในการต ดต อเพ ยง 2 ขาจากปกต ต องใช อย างน อย 6 ขา ม หน าตาแสดงในร ปท 2-14

ค ณสมบ ต ทางเทคน คท ส าค ญม ด งน

แสดงผลได 16 ต วอ กษร 2 บรรท ด

ต อก บพอร ตของไมโครคอนโทรลเลอร และโมด ล NodeMCU-12E ได โดยตรง โดยใช ขาพอร ต 2 ขา ต ดต อในล กษณะบ ส I2C

แอดเดรสบ ส I2C ม 2 ค า แยกตามเบอร ของไอซ ท ใช ในการเช อมต อบ ส I2C ค อ 0x20ส าหร บเบอร PCF8574 และ 0x38 ส าหร บเบอร PCF8574A

ใช ช ดค าส งควบค มเหม อนก บโมด ล LCD มาตรฐานท ใช ต วควบค มเบอร HD44870หร อเท ยบเท า

ใช สายต อ 4 เส น รวมไฟเล ยง ประกอบด วย Vcc (+), GND (G), SDA และ SCL

ใช ไฟเล ยง +5V

ร ปท 2-14 ร ปร างหน าตาของ I2C-LCD16x2 โมด ล LCD 16 ต วอ กษร 2 บรรท ดต ดต อผ านบ ส I2C

(ก) ภาพด านหน าของโมด ล LCD แบบบ ส I2C (ข) ภาพด านหล งของโมด ล LCD แบบบ ส I2Cแสดงให เห นถ งบอร ดเช อมต อบ ส I2C ท ใช ไอซ เบอร PCF8574 หร อ PCF8574A รวมถ งต วต านทานปร บค าได ส าหร บปร บความช ดเจนในการแสดงผล


2.3 ข อม ลของสายส ญญาณท ใช ในช ดกล องสมองกล IPST-MicroBOX (SE)

2.3.1 สาย JST3AA-8 : สายเช อมต อระหว างบอร ดแบบห วต อ JST

สาย JST3AA-8 ใช เช อมต อระหว างบอร ด AX-NodeMCU ก บบอร ดอ ปกรณ ตรวจจ บและบอร ดแผงวงจรอ ปกรณ ต างๆ เป นสายแพ 3 เส น ยาว 8 น ว ปลายสายท งสองด านต ดต งคอนเน กเตอร แบบJST 3 ขา ต วเม ย ระยะห างระหว างขา 2 ม ลล เมตร ม การจ ดขาด งน

ระยะหางระหวางขา 2 มม. ระยะหางระหวางขา 2 มม.

GNDS

+5V

2.3.2 สาย IDC1MF : สายเช อมต อระหว างบอร ดแบบห วต อ IDCเป นสายส ญญาณส าหร บเช อมต อระหว างจ ดต อขาพอร ตของ NodeMCU ท ใช ห วต อแบบ IDC

ท งต วผ และต วเม ย ยาว 25 ซม. ม ระยะห างของแต ละขาค อ 2.54 ม ลล เมตร ในช ดม 10 เส นคละส


2.3.3 สาย microB-USBเป นสายส ญญาณส าหร บเช อมต อระหว างพอร ต USB ของคอมพ วเตอร ก บโมด ล NodeMCU-

12E ยาว 1.5 เมตรโดยประมาณ

2.3.4 อะแดปเตอร ไฟตรง 6.5V 2Aในช ด IoT Education kit ม อะแดปเตอร ไฟตรง +6.5V 2A มาพร อมใช งาน ต อก บบอร ด AX-

NodeMCU ได ท นท


การพ ฒนาโปรแกรมเพ อใช งาน NodeMCU ท าได ด วยโปรแกรมภาษา Lua และ C/C++ส าหร บในท น เล อกใช โปรแกรมภาษา C/C++ โดยใช เคร องม อพ ฒนาท ได ร บความน ยมส งน นค อArduino IDE โดยม น กพ ฒนาอ สระช อ Christian Klippel ได เร มต นพ ฒนาเคร องม อท ช อว า Esptoolโดยใช ข อม ลจาก Espressif SDK ท พ ฒนาโดย Espressif ผ ผล ตโมด ล ESP8266 จากน น IvanGrokhotkov ชาวร สเซ ย จากเซนต ป เตอร สเบ ร กได เข ามาสานต อและพ ฒนาด วยการเพ มคอมไพเลอร ส าหร บ NodeMCU ลงใน Arduino IDE ก อให เก ดเป น Arduino IDE ร นพ เศษ ม ข อม ลและโปรแกรมให ดาวน โหลดท https://github.com/esp8266/arduinoโดยม ข นตอนตามปกต ค อ ต ดต ง Arduino IDEเวอร ช น 1.6.xx (แนะน าเวอร ช น 1.6.4.xxx) ก อน จากน นจ งผนวกคอมไพเลอร ส าหร บ ESP8266 ซ งก ค อ อ ปกรณ หล กของ NodeMCU ซ งในข นตอนน ต องท าการเช อมต อก บเว บไซต ของผ พ ฒนาและดาวน โหลดโปรแกรมลงมาผนวกเข าก บ Arduino IDE โดยปกต จะใช เวลานานพอสมควร นอกจากน นในข นตอนการผนวกคอมไพเลอร และไลบราร จะต องม การแก ไขไฟล ภายในเล กน อย จ งจะใช งานArduino IDE ในการพ ฒนาโปรแกรมให แก NodeMCU หร อโมด ล ESP8266 ท กร นได

License and credits Arduino IDE is developed and maintained by the Arduino team. The IDEis licensed under GPL.

ESP8266 core includes an xtensa gcc toolchain, which is also underGPL.

Esptool written by Christian Klippel is licensed under GPLv2, currentlymaintained by Ivan Grokhotkov: https://github.com/igrr/esptool-ck.

Espressif SDK included in this build is under Espressif MIT License.

ESP8266 core files are licensed under LGPL.

SPI Flash File System (SPIFFS) written by Peter Andersson is used inthis project. It is distributed under MIT license

Ivan Grokhotkov ผ พ ฒนาArduino IDE ส าหร บโมด ลESP8266 (ภาพจากhttps://github.com/igrr)


3.1 Arduino IDE 1.6.5R2 for EWSP8266/NodeMCU

อย างไรก ตาม เพ อให เก ดความสะดวกมากข น ว ศวกรของบร ษ ท อ นโนเวต ฟ เอ กเพอร เมนต จ าก ด หร อ INEX ได ท าการสร างไฟล ต ดต งซอฟต แวร Arduino IDE for ESP8266/NodeMCU ข นมาใหม เป นไฟล Arduino1.6.5r2_Setup150707.exe (เลขเวอร ช นอาจเปล ยนแปลงได )

โดยต ดข นตอนการผนวกไฟล และแก ไขไฟล องค ประกอบหล งจากการต ดต ง ท าให การต ดต งโปรแกรมง าย เหม อนก บการต ดต งโปรแกรมประย กต ท วไป น นค อ ด บเบ ลคล กไฟล ต ดต ง คล กป มเพ อตอบร บการต ดต งโปรแกรม รอจนกระท งการต ดต งเสร จสมบ รณ ก จะใช งานได ท นท

Arduino IDE for ESP8266/NodeMCU ท INEX จ ดท าข น ดาวน โหลดได โดยไม ม ค าใช จ ายท www.inex.co.th หร อ http://www.mediafire.com/download/rvo7q6j131t4pc6/Arduino1.6.5r2_Setup150707.exe หร อต ดต งจาก USB แฟลชไดรฟท มาก บช ด IoT Education Kit - NodeMCU

3.2 ต ดต งโปรแกรมและไดรเวอร

(1) ดาวน โหลดไฟล ต ดต ง Arduino1.6.5r2_Setup150707.exe

(2) ด บเบ ลคล กเพ อส งให ไฟล ต ดต งท างาน จะปรากฏข อความต อนร บการต ดต งโปรแกรมคล กป ม Next เพ อไปย งข นตอนต อไป


(3) เล อกโฟลเดอร ปลายทางท ต องการจ ดเก บไฟล ท เก ยวข องของโปรแกรม คล กป ม Next

(4) เล อกโฟลเดอร ท ต องการ ใน Start Menu คล กป ม Next เพ อไปย งข นตอนต อไป

(5) คล กป ม Install เพ อเร มต นการต ดต งโปรแกรม


(6) ข นตอนต อมา เป นการต ดต งไดรเวอร ของอ ปกรณ ท เช อมต อผ านพอร ต USB คล กป ม Nextเพ อเข าส การต ดต งไดรเวอร

(7) คล กเล อก I accept this agreement เพ อยอมร บข อตกลงด านล ขส ทธ จากน นคล กป ม Next

(8) คล กป ม Finish เพ อส นส ดการต ดต งไดรเวอร


(9) จากน นจะเข าส การต ดต ง Tool chain ส าหร บ ESP8266/NodeMCU ให ก บ Arduino IDE1.6.5 ให คล กป ม Install เพ อท าการต ดต ง

(10) รอจนกระท งการต ดต งเสร จสมบ รณ จะได ArduinoIDE ท พร อมส าหร บการพ ฒนาโปรแกรมให ก บโมด ล ESP8266 และ NodeMCU

3.3 ทดสอบโปรแกรมเบ องต น

(1) เช อมต อโมด ล NodeMCU ก บพอร ต USB โดย

(A) หากใช โมด ล NodeMCU-12E ก บเบรดบอร ด ให เส ยบโมด ล NodeMCU-12E ลงบนเบรดบอร ด ด งร ปท 3-1 จากน นต อสาย microB-USB เข าก บโมด ล NodeMCU-12E และพอร ต USBของคอมพ วเตอร รอส กคร เพ อให การเช อมต อสมบ รณ

ร ปท 3-1 ทดสอบการท างานเบ องต นของNodeMCU-12E บนแผงต อวงจรหร อเบรดบอร ด

ร ปท 3-2 การใช งาน NodeMCU-12E ก บบอร ด AX-NodeMCUเพ อการทดลอง เร ยนร และใช งานจร ง


(B) หากใช โมด ล NodeMCU-12E ก บบอร ด AX-NodeMCU ให ท าการต ดต งโมด ลNodeMCU-12E บนซ อกเก ตของบอร ด AX-NodeMCU ด งร ปท 3-2 จากน นต อสาย microB-USB เข าก บโมด ล NodeMCU-12E และพอร ต USB โดยไม ต องจ ายไฟเล ยงเข าท แจ กอะแดปเตอร บนบอร ด AX-NodeMCU

(2) ตรวจสอบพอร ตเช อมต อท เก ดข นจากไดรเวอร ของ NodeMCU ได ท Control panel >System > Hardware > Device Manager > Port ส งเกตห วข อ Silicon Labs CP210x USB to UARTBridge (COMxx) ในท น ค อ COM3


(3) เป ดซอฟต แวร ArduinoIDE 1.6.5R2 แล วเล อกฮาร ดแวร โดยไปท เมน Tools > Board >NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)

(4) เล อกพอร ตเช อมต อ โดยไปท เมน Tools > Port > COM 3


(5) จะได ข อม ลการเช อมต อในภาพรวม ด งน

(6) เข ยนโปรแกรมต อไปน const int PIN_LED = D0;void setup(){

pinMode(PIN_LED, OUTPUT);}void loop(){

digitalWrite( PIN_LED, HIGH );delay(1000);digitalWrite( PIN_LED, LOW );delay(1000);

}

(7) อ ปโหลดโค ด โดยคล กท ป ม Upload หร อเล อกเมน Sketch > Upload หร อกดค ย Ctrl ตามด วย U


(8) ซอฟต แวร จะท าการคอมไพล โค ด (compiling) เม อเสร จแล วจะแสดงผลการคอมไพล ขนาดไฟล พ นท เหล อของหน วยความจ า ตามด วยการอ ปโหลดโค ด แสดงสถานะการอ ปโหลดด วยจ ดไข ปลาส แดง ..... ท หน าต างสถานะ พร อมก นน น LED แสดงสถานะการอ ปโหลดบนบอร ด NodeMCU-12E (ซ งต อก บขาพอร ต D4 หร อ GPIO2) จะต ดกะพร บตามจ งหวะการถ ายทอดข อม ล การอ ปโหลดโค ดจะใช เวลาประมาณ 30 ว นาท เม ออ ปโหลดโค ดไปย งบอร ดได ส าเร จ จะแจ งด วยข อความ Done uploadingท ช องแสดงสถานะ

(9) เม ออ ปโหลดโค ดเสร จ NodeMCU จะเร มท างานท นท

LED ท ต าแหน ง D0 บนโมด ลNodeMCU กะพร บท กๆ ว นาท

LED ส น าเง นต าแหน ง D4 บนโมด ลNodeMCU กะพร บถ ๆ ตามจ งหวะการส อสารข อม ล

nodemcu pre-manual

Documents